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      <title>如何排查Linux系统中的CPU使用率过高问题 - 交互式测验</title>
      <style>
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      </style>
    </head>
    <body>
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          <div class="quiz-container">
            <div class="quiz-header">
              <h1>如何排查Linux系统中的CPU使用率过高问题 - 交互式测验</h1>
              <p>检验你对文档内容的理解程度</p>
            </div>
            <div id="quiz-content">
                <div class="quiz-body">
                    <div class="progress-bar">
                        <div id="progress-indicator"></div>
                    </div>
                    <div id="question-container">
                      <p id="question-text"></p>
                      <ul class="options-list" id="options-list"></ul>
                    </div>
                    <div id="result-container"></div>
                    <div id="hint-container" class="hint-container"></div>
                </div>
                <div class="quiz-footer" id="quiz-footer">
                  <button id="prev-btn" class="nav-btn">上一题</button>
                  <button id="hint-btn" class="nav-btn" style="background-color: #ffc107; color: #333; box-shadow: 0 4px 12px rgba(255,193,7,0.3);">提示</button>
                  <button id="next-btn" class="nav-btn">下一题</button>
                </div>
            </div>
          </div>
      </div>

      <script>
        const quizData = [
  {
    "question": "在Linux性能监控中，如果`top`或`mpstat`命令显示`wa`（I/O Wait）值持续偏高，这通常意味着什么问题？",
    "options": [
      "应用程序中存在无限循环，消耗了大量用户态CPU时间。",
      "系统存在严重的磁盘或网络I/O瓶颈，CPU正在等待I/O操作完成。",
      "内核正在执行大量的系统调用，导致系统态CPU时间增加。",
      "系统中断请求过于频繁，占用了CPU资源。"
    ],
    "correctAnswerIndex": 1,
    "explanation": "`wa`（I/O Wait）代表CPU等待I/O操作（如硬盘读写或网络请求）完成所花费的时间比例。一个持续偏高的`wa`值表明CPU本身可能并不繁忙，但由于它必须等待缓慢的I/O设备，导致系统整体性能下降，这是典型的I/O瓶颈症状。",
    "source": "文档中「初步排查方法」部分的「4. 使用 iostat 检查 I/O 相关的 CPU 使用情况」",
    "hint": "文档中提到，当CPU等待I/O操作完成时，会记录一段特定的时间。这个指标过高说明了什么？"
  },
  {
    "question": "在使用`vmstat`命令进行系统性能分析时，如果发现`procs`部分的`r`列（运行队列长度）的数值持续大于系统CPU的核心数，这最能说明什么情况？",
    "options": [
      "系统正在进行频繁的内存与磁盘交换操作。",
      "有大量进程因等待I/O操作而被阻塞。",
      "系统CPU资源严重不足，等待CPU处理的进程过多，形成了任务堆积。",
      "系统内存充足，但缓存利用率不高。"
    ],
    "correctAnswerIndex": 2,
    "explanation": "`vmstat`中的`r`列显示了正在运行或等待CPU时间片的进程数量。如果这个数值持续超过CPU核心的总数，意味着有许多进程已经准备就绪但无法获得CPU资源，表明CPU已经成为系统的瓶颈，处理能力无法满足当前的任务需求。",
    "source": "文档中「初步排查方法」部分的「5. 使用 vmstat 分析系统资源瓶颈」",
    "hint": "`r`列代表'运行队列长度'，思考一下当等待运行的进程数量超过了处理器的数量时，会发生什么。"
  },
  {
    "question": "当需要深入分析是应用程序中的哪个具体函数或内核模块消耗了最多的CPU资源时，下列哪个工具最为适合？",
    "options": [
      "iostat",
      "perf top",
      "netstat",
      "vmstat"
    ],
    "correctAnswerIndex": 1,
    "explanation": "`perf`是Linux中功能强大的性能分析工具，`perf top`命令可以实时显示系统中消耗CPU资源最多的函数或内核模块。这对于定位代码级别的性能瓶颈非常有用，而`iostat`, `vmstat`, `netstat`主要分别用于监控I/O、系统全局资源和网络状态，无法提供函数级别的分析。",
    "source": "文档中「初步排查方法」部分的「6. 使用 perf 进行深入性能分析」",
    "hint": "文档中介绍了一个强大的性能分析工具，它能够提供关于CPU使用的详细信息，包括哪些函数占用了最多的CPU时间。"
  },
  {
    "question": "在排查CPU使用率问题时，如果发现系统响应缓慢，同时`vmstat`命令的`si`（Swap in）和`so`（Swap out）列有频繁的非零读数，最根本的原因可能是什么？",
    "options": [
      "CPU缓存命中率低，导致频繁访问主存。",
      "某个进程产生了死锁，导致CPU空转。",
      "物理内存不足，导致操作系统频繁使用硬盘作为虚拟内存，引发大量I/O操作。",
      "网络带宽不足，导致数据交换延迟。"
    ],
    "correctAnswerIndex": 2,
    "explanation": "`si`和`so`分别代表从磁盘交换区读入内存和从内存写入磁盘交换区的数据量。频繁的`si/so`操作是系统物理内存不足的典型标志。此时，CPU需要花费大量时间等待慢速的磁盘I/O，表现为系统卡顿和`wa`（I/O wait）时间增加，虽然根本问题是内存，但症状会关联到CPU性能上。",
    "source": "文档中「内存和CPU的关联性排查」部分的「1.1 内存不足导致的CPU等待」",
    "hint": "思考`si`和`so`代表的'Swap in'和'Swap out'操作是在什么硬件之间进行的，以及这种操作通常在什么情况下会变得频繁。"
  },
  {
    "question": "一个多线程应用导致系统CPU使用率很高，其中系统态（sy）占用率尤其突出。通过`vmstat`观察到`cs`（上下文切换）的数值异常高。这最可能是什么原因造成的？",
    "options": [
      "应用程序的算法复杂度过高，进行了大量计算。",
      "应用创建了过多的线程或线程间锁竞争激烈，导致操作系统频繁地在线程间进行调度切换。",
      "磁盘读写速度过慢，导致I/O等待。",
      "网络数据包过多，引发了大量网络中断。"
    ],
    "correctAnswerIndex": 1,
    "explanation": "上下文切换（Context Switch）是操作系统在不同线程或进程间切换执行时保存和恢复状态的过程，本身会消耗CPU资源，尤其是在内核态（system mode）。`cs`值异常高通常意味着线程数量过多超出了系统处理能力，或者线程间因锁竞争等原因频繁地被阻塞和唤醒，导致调度器不得不进行大量的切换工作，从而耗尽了CPU资源。",
    "source": "文档中「线程和应用层问题」部分的「1.1 线程上下文切换」",
    "hint": "文档提到，'线程的上下文切换...是一个代价较高的操作，尤其是当线程数量过多或线程调度频繁时...'"
  },
  {
    "question": "为了确保一台用于高性能计算的Linux服务器始终能发挥其最大的CPU处理能力，应该将其CPU频率调节策略（governor）设置为以下哪个模式？",
    "options": [
      "ondemand",
      "powersave",
      "userspace",
      "performance"
    ],
    "correctAnswerIndex": 3,
    "explanation": "Linux内核提供了多种CPU频率调节策略。`performance`模式会强制CPU始终运行在支持的最高频率上，从而提供最大的计算性能，这非常适合对计算能力有持续高要求的场景。而`ondemand`会根据负载动态调整频率，`powersave`会强制使用最低频率以节能。",
    "source": "文档中「系统配置问题」部分的「5.1 调整CPU频率调节策略」",
    "hint": "文档中描述了一种策略，可以'确保CPU始终运行在最高频率'，以提供稳定的计算能力。"
  },
  {
    "question": "在多核CPU环境下，为了减少关键进程因在不同核心间频繁切换而导致的缓存失效和性能抖动，可以使用哪个命令将其绑定到特定的CPU核心上？",
    "options": [
      "cgroups",
      "nice",
      "taskset",
      "ionice"
    ],
    "correctAnswerIndex": 2,
    "explanation": "`taskset`命令专门用于设置或获取进程的CPU亲和性（CPU affinity），即将其运行权限限制在指定的CPU核心上。这样做可以提高CPU缓存的命中率，减少上下文切换的开销，对于需要稳定高性能的应用非常有效。`nice`用于调整进程优先级，`ionice`用于调整I/O优先级，`cgroups`是更广泛的资源控制机制。",
    "source": "文档中「系统配置问题」部分的「1.2 CPU绑定与任务调度」",
    "hint": "文档中提到了一个可以通过'CPU绑定'技术将进程绑定到特定CPU核心的工具。"
  },
  {
    "question": "当分析一个Java应用线程级别的CPU占用问题时，例如找出哪个线程导致CPU飙升，通常会采用哪种组合方法？",
    "options": [
      "首先使用 `netstat` 找到网络连接，然后用 `ping` 测试延迟。",
      "首先使用 `free -m` 检查内存，然后用 `iostat` 检查磁盘。",
      "首先使用 `top -H -p <pid>` 找到CPU占用最高的线程ID（TID），然后使用 `jstack <pid>` 分析对应线程的堆栈信息。",
      "首先使用 `dmesg` 检查内核日志，然后重启应用。"
    ],
    "correctAnswerIndex": 2,
    "explanation": "这是一个经典的组合排查方法。`top -H -p <pid>` 可以列出指定进程（pid）下的所有线程，并显示每个线程的CPU使用情况，从而定位到有问题的线程ID（TID）。`jstack`是Java提供的工具，可以打印出Java进程的线程堆栈信息。通过在`jstack`的输出中查找对应的TID（通常需要转换为十六进制），就可以看到该线程正在执行的代码，从而定位到问题根源。",
    "source": "文档中「线程和应用层问题」部分的「1.2 线程锁与同步问题」（jstack工具的提及）和「初步排查方法」（top工具的通用思路）",
    "hint": "文档提到了 `jstack` 工具可以用来查看线程的堆栈信息，以识别锁竞争等问题。思考如何先找到消耗CPU的具体线程。"
  }
];
        console.log("Quiz Data:", JSON.parse(JSON.stringify(quizData))); // 添加这行用于调试，以可展开的JSON格式输出
        
        let currentQuestionIndex = 0;
        let score = 0;
        // 存储每个问题的回答状态
        const userAnswers = new Array(quizData.length).fill(null); 

        const questionTextEl = document.getElementById('question-text');
        const optionsListEl = document.getElementById('options-list');
        const resultContainerEl = document.getElementById('result-container');
        const quizContentEl = document.getElementById('quiz-content');
        const progressIndicatorEl = document.getElementById('progress-indicator');
        const prevBtn = document.getElementById('prev-btn');
        const nextBtn = document.getElementById('next-btn');
        const hintBtn = document.getElementById('hint-btn');
        const hintContainerEl = document.getElementById('hint-container');

        function loadQuestion() {
          resultContainerEl.innerHTML = '';
          optionsListEl.innerHTML = '';
          hintContainerEl.style.display = 'none'; // 隐藏提示
          
          if (currentQuestionIndex >= quizData.length) {
            showFinalScore();
            return;
          }

          updateProgress();

          const currentQuestion = quizData[currentQuestionIndex];
          questionTextEl.textContent = `(${currentQuestionIndex + 1}/${quizData.length}) ${currentQuestion.question}`;
          
          currentQuestion.options.forEach((optionText, index) => {
            const li = document.createElement('li');
            li.className = 'option-item';
            li.textContent = optionText;
            li.dataset.index = index; // Store index in a data attribute
            // 如果这道题已经回答过，恢复状态
            if (userAnswers[currentQuestionIndex] !== null) {
                if (index === userAnswers[currentQuestionIndex]) {
                    li.classList.add('selected');
                }
            }
            optionsListEl.appendChild(li);
          });

          // 如果已经回答过，直接显示结果
          if (userAnswers[currentQuestionIndex] !== null) {
              const isCorrect = userAnswers[currentQuestionIndex] === currentQuestion.correctAnswerIndex;
              showResult(isCorrect, currentQuestion);
          }
          
          updateNavigationButtons();
          updateProgress();
        }

        function selectOption(optionIndex) {
            userAnswers[currentQuestionIndex] = optionIndex;
            const currentQuestion = quizData[currentQuestionIndex];
            const isCorrect = optionIndex === currentQuestion.correctAnswerIndex;

            // 重新计算分数
            score = userAnswers.reduce((acc, answer, index) => {
                return answer === quizData[index].correctAnswerIndex ? acc + 1 : acc;
            }, 0);

            showResult(isCorrect, currentQuestion);
            updateNavigationButtons();
        }
        
        function updateProgress() {
            const answeredQuestions = userAnswers.filter(answer => answer !== null).length;
            const progressPercentage = (answeredQuestions / quizData.length) * 100;
            progressIndicatorEl.style.width = `${progressPercentage}%`;
        }
        
        function updateNavigationButtons() {
            prevBtn.style.display = 'block';
            nextBtn.style.display = 'block';
            hintBtn.style.display = 'block'; // 显示提示按钮

            prevBtn.disabled = currentQuestionIndex === 0;
            nextBtn.disabled = false; // 最后一题时，下一题按钮不禁用，而是用于显示报告
            nextBtn.textContent = (currentQuestionIndex === quizData.length - 1) ? '查看报告' : '下一题';
            
            // 如果当前问题没有提示，则禁用提示按钮并隐藏提示内容
            if (!quizData[currentQuestionIndex].hint) {
                hintBtn.disabled = true;
                hintContainerEl.style.display = 'none';
                hintContainerEl.textContent = ''; // 清除旧的提示内容
            } else {
                hintBtn.disabled = false;
            }
        }

        function showResult(isCorrect, questionData) {
            resultContainerEl.innerHTML = ''; // 清空之前的结果
            const resultBox = document.createElement('div');
            resultBox.className = `result-box ${isCorrect ? 'correct' : 'incorrect'}`;
            
            let html = `<h3>${isCorrect ? '回答正确！' : '回答错误'}</h3>`;
            if (!isCorrect) {
                html += `<p><strong>正确答案是：</strong> ${questionData.options[questionData.correctAnswerIndex]}</p>`;
            }
            html += `<div class="explanation-text">${questionData.explanation}</div>`;
            html += `<div class="source-text">来源: ${questionData.source}</div>`;
            
            resultBox.innerHTML = html;
            resultContainerEl.appendChild(resultBox);

            // 禁用所有选项的点击事件，并高亮正确/错误答案
            Array.from(optionsListEl.children).forEach((child, index) => {
                child.style.pointerEvents = 'none';
                // 高亮正确答案
                if (index === questionData.correctAnswerIndex) {
                    child.classList.add('correct'); // 需要添加CSS样式
                    child.style.backgroundColor = '#d4edda';
                    child.style.borderColor = '#c3e6cb';
                }
                // 如果选错了，高亮错误选项
                if (!isCorrect && index === userAnswers[currentQuestionIndex]) {
                    child.classList.add('incorrect'); // 需要添加CSS样式
                    child.style.backgroundColor = '#f8d7da';
                    child.style.borderColor = '#f5c6cb';
                }
            });
        }

        function goToNextQuestion() {
            if (currentQuestionIndex < quizData.length - 1) {
                currentQuestionIndex++;
                loadQuestion();
            } else {
                showFinalScore();
            }
        }

        function goToPreviousQuestion() {
            if (currentQuestionIndex > 0) {
                currentQuestionIndex--;
                loadQuestion();
            }
        }
        
        function showHint() {
            const currentQuestion = quizData[currentQuestionIndex];
            if (currentQuestion.hint) {
                hintContainerEl.textContent = currentQuestion.hint;
                hintContainerEl.style.display = 'block';
            } else {
                hintContainerEl.style.display = 'none';
            }
        }

        function showFinalScore() {
            document.querySelector('.quiz-body').style.display = 'none';
            document.getElementById('quiz-footer').style.display = 'none';

            const correctCount = score;
            const totalQuestions = quizData.length;
            const answeredCount = userAnswers.filter(a => a !== null).length;
            const wrongCount = answeredCount - correctCount;
            const skippedCount = totalQuestions - answeredCount;
            const accuracy = totalQuestions > 0 ? Math.round((correctCount / totalQuestions) * 100) : 0;
            const errorRate = totalQuestions > 0 ? Math.round((wrongCount / totalQuestions) * 100) : 0;

            const finalScoreHtml =
                '<div class="final-score-container">' +
                '<h2>答题报告</h2>' +
                '<div class="score-summary">' +
                '<div class="score-card">' +
                '<h3>得分</h3>' +
                '<p>' + correctCount + ' / ' + totalQuestions + '</p>' +
                '</div>' +
                '<div class="score-card">' +
                '<h3>正确率</h3>' +
                '<p>' + accuracy + '%</p>' +
                '</div>' +
                '<div class="score-card">' +
                '<h3>错误率</h3>' +
                '<p>' + errorRate + '%</p>' +
                '</div>' +
                '<div class="score-card score-details">' +
                '<table>' +
                '<tr><td>正确</td><td>' + correctCount + '</td></tr>' +
                '<tr><td>错误</td><td>' + wrongCount + '</td></tr>' +
                '<tr><td>未答</td><td>' + skippedCount + '</td></tr>' +
                '</table>' +
                '</div>' +
                '</div>' +
                '<div class="report-actions">' +
                '<button id="review-btn">回顾测验</button>' +
                '<button class="primary" onclick="location.reload()">再试一次</button>' +
                '</div>' +
                '</div>';

            let reportEl = document.querySelector('.final-score-container');
            if (reportEl) {
                reportEl.remove();
            }
            quizContentEl.insertAdjacentHTML('beforeend', finalScoreHtml);
            document.getElementById('review-btn').addEventListener('click', reviewQuiz);
        }

        function reviewQuiz() {
            const reportEl = document.querySelector('.final-score-container');
            if (reportEl) {
                reportEl.remove();
            }

            document.querySelector('.quiz-body').style.display = 'block';
            document.getElementById('quiz-footer').style.display = 'flex';
            
            currentQuestionIndex = 0;
            loadQuestion();
            updateNavigationButtons(); // Ensure nav buttons are correctly displayed
        }

        // Event Delegation for options
        optionsListEl.addEventListener('click', (event) => {
            if (event.target && event.target.matches('li.option-item')) {
                // Check if the question has already been answered
                if (userAnswers[currentQuestionIndex] === null) {
                    const selectedIndex = parseInt(event.target.dataset.index, 10);
                    selectOption(selectedIndex);
                }
            }
        });

        prevBtn.addEventListener('click', goToPreviousQuestion);
        nextBtn.addEventListener('click', goToNextQuestion);
        hintBtn.addEventListener('click', showHint);
        
        // 初始加载
        loadQuestion();
      </script>
    </body>
    </html>
  